加熱用部材およびこれを用いた加熱装置
【課題】 対象物を載置する表面内の温度ばらつきを低減することができる加熱用部材を提供する。
【解決手段】 上面に対象物が載置される第１基板１０と、該第１基板１０の下面に対向するように設けられた第２基板１２と、第１基板１０と第２基板１２との間に設けられた配線１６とを有し、第１基板１０の下面および該下面に対向する第２基板１２の上面の少なくとも一方は凹部２２を有し、配線１６は、少なくとも一部が凹部２２内に位置するように第１基板１０の下面に接合され、配線１６と第２基板１２の上面との間に空間２６が形成されている。
【解決手段】 上面に対象物が載置される第１基板１０と、該第１基板１０の下面に対向するように設けられた第２基板１２と、第１基板１０と第２基板１２との間に設けられた配線１６とを有し、第１基板１０の下面および該下面に対向する第２基板１２の上面の少なくとも一方は凹部２２を有し、配線１６は、少なくとも一部が凹部２２内に位置するように第１基板１０の下面に接合され、配線１６と第２基板１２の上面との間に空間２６が形成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加熱用部材およびこれを用いた加熱装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体のフォトリソグラフィ（Ｐｈｏｔｏｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ）工程において、ウェハに感光剤を塗布し、現像を行うため、コータ／デベロッパ（ｃｏａｔｅｒ／ｄｅｖｅｌｏｐｅｒ）が用いられている。コータ／デベロッパは、ウェハの温度をできるだけ一定に保つために必要な装置である。温度を一定にするために用いられる装置としては、例えばセラミックヒータが知られている。
【０００３】
近年のウェハに形成される配線の微細化に伴い、ウェハ上での温度の差をできるだけ小さくすることができるセラミックヒータが要求されている。つまり、ウェハ全体の温度をできるだけ狭い範囲内に保つことができるセラミックヒータが要求されている。
【０００４】
特許文献１には、ガラスで接合された２つの窒化アルミニウム（ＡｌＮ）基板と、この基板の間に埋め込んだ炭化珪素（ＳｉＣ）焼結体からなるスパイラル状のヒータエレメントと、一方の基板の上部に形成された電極板と、さらに上部の被覆上部板と、からなるセラミックスヒータが記載されている。ヒータエレメントは、ＡｌＮ基板に形成された凹溝全体に形成されている。さらに、ヒータエレメントは、ヒータエレメントが形成された一方のＡｌＮ基板と、ガラス層とで挟持されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−２７７２３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１に記載されたセラミックヒータを用いて、ウェハなどの対象物を支持しても、対象物の主面（上面）全体における温度のばらつきが大きく、その主面を狭い温度範囲に保つことができないという問題があった。
【０００７】
この原因は、次のように考えられる。特許文献１のセラミックヒータは、ヒータエレメントで発生した熱が対象物の方向だけでなくその反対方向にも多く多く伝わってしまう構造である。このため、ヒータエレメントで発熱させた熱が、対象物が載置される基板の表面に効率良く伝わらず、結果として、その基板表面における温度のばらつきが大きくなってしまう。よって、その基板表面に載置された対象物の主面全体における温度のばらつきも大きくなり、その温度を所望の範囲内に保つことができない。
【０００８】
このような問題に鑑み、本発明は、対象物を載置する表面内の温度ばらつきを低減することができる加熱用部材およびこれを用いた加熱装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一態様に係る加熱用部材によれば、対象物を加熱する加熱用部材であって、上面に前記対象物が載置される第１基板と、該第１基板の下面に対向するように設けられた第２基板と、前記第１基板と前記第２基板との間に設けられた配線とを有し、前記第１基板の下面および該下面に対向する前記第２基板の上面の少なくとも一方は凹部を有し、前記配線は、少なくとも一部が前記凹部内に位置するように前記第１基板の下面に接合され
、前記配線と前記第２基板の上面との間に空間が形成されている。
【００１０】
本発明の一態様に係る加熱装置によれば、前記加熱用部材と、前記加熱用部材の前記配線に電気的に接続された複数の導線と、前記複数の導線間に電圧を印加するための電源とを有する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の一態様に係る加熱用部材によれば、対象物を載置する表面内の温度ばらつきを低減することができる。
【００１２】
本発明の一態様に係る加熱装置によれば、加熱する対象物の表面における温度ばらつきを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態に係る加熱用部材を用いた加熱装置を模式的に示した斜視図である。
【図２】（ａ）は本発明の一実施形態に係る加熱用部材の上面図、（ｂ）は底面図である。
【図３】（ａ）は本発明の一実施形態に係る加熱用部材の断面図、（ｂ）は（ａ）の部分拡大断面図である。
【図４】（ａ）は本発明の一実施形態に係る加熱用部材の変形例を示す断面図、（ｂ）は（ａ）の部分拡大断面図である。
【図５】（ａ）は本発明の一実施形態に係る加熱用部材の変形例を示す断面図、（ｂ）は（ａ）の部分拡大断面図である。
【図６】（ａ）−（ｇ）は、本発明の一実施形態に係る加熱用部材の製造方法を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００１５】
本発明の一実施形態に係る加熱用部材は、例えば、図１に例示した加熱装置用の部材として用いることができる。加熱装置１は、加熱用部材２と、加熱用部材２の配線（後述する）に電気的に接続された複数の導線３と、複数の導線３間に電圧を印加するための電源４とを有している。また、加熱装置１は、加熱用部材２を載置する断熱板５と、加熱用部材２および断熱板５を支持する支持台６とを有している。加熱用部材２は、その上面に半導体ウェハなどの対象物Ｗが載置され、対象物Ｗを加熱する。
【００１６】
加熱用部材２の下には断熱板５が設けられ、加熱用部材２の下方へ熱が伝わり難い構造となっている。断熱板５の材質は、例えばアルミナ質焼結体などからなる。
【００１７】
断熱板５の下には、支持台６が設けられている。支持台６は、さらに不図示の容器（チャンバ）の内側と接触している場合がある。支持台６の材質は例えば金属からなる。支持台６の内部には、冷却水を通すための流路が形成され、容器が加熱されないような構造となっている。
【００１８】
加熱用部材２は、第１基板１０と、第２基板１２と、第１基板１０と第２基板１２との間に設けられた配線１６とを有している。本実施の形態による加熱用部材２では、第１基板１０の上面１０ａが加熱用部材２の上面を構成し、第２基板１２の下面１２ｂが加熱用部材２の底面を構成している。配線１６は、加熱用部材２の内部、具体的には、第１基板１０の下面１０ｂと第２基板１２の上面１２ａとの間に位置し、例えば図２において点線
で示すように、蛇行した形状をしている。
【００１９】
配線１６の両端部には、電源４の端子から延びた導線３がそれぞれ接続される。導線３は、電源４から支持台６に設けられた貫通孔を介して加熱用部材２まで延びている。加熱用部材２の底面には、導線３を配線１６に電気的に接続するための金属製の複数のネジ１８が係合されている。導線３によってネジ１８の間に電圧が印加され、その結果、配線１６の両端部の間に電圧が印加されると、配線１６に電流が流れて電気エネルギーの一部が熱エネルギーに変わり、配線１６が発熱する。そして、この熱が、対象物Ｗに伝わる。なお、配線１６に流れる電流は、直流電流および交流電流のいずれであってもよい。
【００２０】
また、加熱用部材２には、複数の貫通孔２０が設けられている。これらの貫通孔２０は、第１基板１０および第２基板１２を貫通している。貫通孔２０は、例えば、支持台６が真空吸着装置である場合に排気に利用され、対象物Ｗを加熱用部材２の上面に吸着させる機能がある。貫通孔２０は、図２において３個であるが、これに限られず、対象物Wを吸
着可能であれば１個以上の任意の個数であってよい。
【００２１】
図３（ａ）は、図２のＡ−Ａ１線における断面図、図３（ｂ）は、（ａ）の部分Ｂの拡大断面図である。対象物Ｗは、第１基板１０の上面１０ａに載置される。第２基板１２は、その上面１２ａが第１基板１０の下面１０ｂに対向するように設けられている。第１基板１０の下面１０ｂと第２基板の上面１２ａとの間には、配線１６が設けられている。配線１６は、第１の配線層１６ａと第２の配線層１６ｂとにより構成されている。
【００２２】
第１基板１０の下面１０ｂには凹部２２ａが形成され、第２基板１２の上面１２ａには凹部２２ｂが形成されている。各凹部２２ａ，２２ｂの内部には、配線１６の一部がそれぞれ位置している。第１の配線層１６ａは、凹部２２ａの内部において第１基板１０の下面１０ｂに、接合層（以下、「第１の接合層」ともいう。）２４ａを介して接合されている。また、第２の配線層１６ｂと第２基板１２の上面１２ａとは離間しており、配線１６と第２基板１２の上面１２ａとの間には空間２６が形成されている。
【００２３】
第１の基板１０の下面１０ｂと第２基板１２の上面１２ａは、凹部２２ａ，２２ｂが形成されている領域以外の領域において、接合層（以下、「第２の接合層」ともいう。）２４ｂを介して接合されている。
【００２４】
第１基板１０および第２基板１２は、セラミック焼結体からなることが好ましい。セラミック焼結体の主成分は、炭化珪素、窒化アルミニウム、酸化アルミニウム、窒化珪素、サイアロンのうち少なくとも１種からなることが好ましい。
【００２５】
第１基板１０および第２基板１２は、ともに炭化珪素が主成分であることがさらに好ましい。炭化珪素は熱伝導率が高く、加熱用部材２として必要な耐熱応力性にも優れているからである。
【００２６】
第１基板１０および第２基板１２の少なくとも一方が炭化珪素を主成分とするセラミック焼結体からなり、この炭化珪素を主成分とするセラミック焼結体の体積固有抵抗が概ね１０８Ω・ｃｍ以下、すなわち半導電性または導電性を有する場合には、電気的に絶縁する目的で、セラミック焼結体と配線１６（第１の配線層１６ａ）との間に絶縁層を形成する必要がある。この場合、接合層２４ａは上記絶縁層を含んでいてもよい。なお、接合層２４ａが上記絶縁層を兼ねていると、接合層２４aの厚みを薄くすることができるため、
配線１６において生じた熱を対象物Ｗに効率良く伝えることができ、より好ましい。
【００２７】
また、第２の配線層１６ｂは、第１の配線層１６ａよりも厚み（第１および第２の配線
層１６ａ，１６ｂの積層方向における距離）が厚いことが好ましい。そして、その場合、配線１６の主たる部分である第２の配線層１６ｂは、金属からなることが好ましい。例えば、第２の配線層１６ｂとして、Ｍｏから成る金属板（以下、「Ｍｏ板」、「モリブデン板」ともいう。）を選択することができる。第２の配線層１６ｂは、第１の配線層１６ａおよび第１の接合層２４ａを介して、第１基板１０に強固に接合されている。
【００２８】
第１の配線層１６ａは、第１の接合層２４ａと第２の配線層１６ｂとを接合している。第１の配線層１６ａの材質としては、モリブデンとマンガンを含む導体が好ましい。第１の配線層１６ｂにモリブデンが含まれ、第２の配線層１６ｂがＭｏ板からなる場合、第１の配線層１６ａに含まれるモリブデンが第２の配線層１６ｂのＭｏ板と結合して、第１および第２の配線層１６ａ，１６ｂが強固に接合されると考えられる。また、この場合、第１の基板１０がセラミックスを含む場合は、第１の接合層２４ａは必ずしも必要ではない。すなわち、第１の配線層１６ａがモリブデンとマンガンを含む導体からなり、第１の基板１０がセラミックスを含む場合は、第１の配線層１６ａと第１の基板１０とを直接接合することができる。
【００２９】
なお、本実施の形態による加熱用部材２において、配線１６は、２つの配線層１６ａ、１６ｂからなる場合について説明したが、配線１６は、単一の配線層、例えば第１の配線層１６ａのみから構成されてもよい。その場合、第１の配線層１６ａ（配線１６）および第１の接合層２４ａにそれぞれガラス成分を含有させることにより、配線１６と第１の接合層２４ａとを強固に接合することができる。その場合、配線１６は合金、例えばＰｔ−Ａｕ合金などにガラス成分を含有させた発熱抵抗体からなってもよい。
【００３０】
なお、第１の配線層１６ａの材質をモリブデンとマンガンを含む導体とし、第２の配線層１６ｂをモリブデン板とすれば、第１の配線層１６ａおよび第２の配線層１６ｂにガラス成分を添加しなくても、第１の配線層１６ａと第２の配線層１６ｂとを接合することができる。また、第１の配線層１６ａの材質をモリブデンとマンガンを含む導体とし、第１の接合層２４ａがガラスからなる（後述する）場合には、第１の配線層１６ａにガラス成分を添加しなくても、第１の配線層１６ａと第１の接合層２４ａとを接合することができる。これらの場合、ガラス成分による配線１６の抵抗値の低下を抑制することができるとともに、配線１６の発熱効率を良好に保持することができる。
【００３１】
また、第１の接合層２４ａおよび第２の接合層２４ｂは、それぞれガラスからなることが好ましい。このガラスは、珪素（Ｓｉ）、イットリウム（Ｙ）、およびアルミニウム（Ａｌ）の３元素を含み、各元素をＳｉＯ２、Ｙ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３換算で合計９０質量％以上含むことが好ましい。なお、第１の接合層２４ａと第２の接合層２４ｂが接する場合には、互いに固溶または拡散した部分が両者の間に存在してもよい。
【００３２】
第１基板１０と配線１６とを接合する第１の接合層２４ａは、絶縁性を有することが好ましい。第１基板１０と配線１６が絶縁性を有する第１の接合層２４ａによって接合されていれば、第１基板１０が半導電性または導電性のセラミックスからなる場合でも、第１基板１０と配線１６とを電気的に絶縁することができる。例えば、第１基板１０が比較的熱伝導率が高く耐熱応力性にも優れた炭化珪素からなる場合でも、第１基板１０と配線１６を電気的に絶縁することができる。なお、第１基板１０の体積固有抵抗が１０８Ω・ｃｍ以下の場合は、第１の接合層２４ａは絶縁性を有していることが好ましい。
【００３３】
また、第１基板１０と第２基板１２とを接合する第２の接合層２４ｂは、絶縁性を有することが好ましい。第２の接合層２４ｂが絶縁性を有していれば、第１基板１０および第２基板１２が半導電性または導電性のセラミックスからなる場合でも、第１基板１０と第２基板１２とを電気的に絶縁することができる。例えば、第１基板１０および第２基板１
２が比較的熱伝導率が高く耐熱応力性にも優れた炭化珪素からなる場合でも、第１基板１０と第２基板１２とを電気的に絶縁することができる。
【００３４】
また、第２の接合層２４ｂは、第１の接合層２４ａよりも熱伝導率が低いことが好ましい。第１基板１０と第２基板１２が第１の接合層２４ａよりも熱伝導率が低い第２の接合層２４ｂにより接合されていれば、配線１６で発生した熱が第１基板１０により伝わりやすくなり、該熱が第２基板１２に伝わることを抑制することができる。このため、配線１６で発生した熱を対象物Ｗへより効率よく伝えて、対象物Ｗの温度範囲をより狭い範囲内にすることができる。
【００３５】
本実施の形態による加熱用部材２は、配線１６と第２基板１２の上面１２ａとが離間しているため、配線１６において発生した熱が第２基板１２に伝わることを抑制でき、結果として、配線１６において発生した熱を第１基板１０に選択的に伝えることができる。これにより、配線１６において生じた熱を、対象物Ｗが載置される第１基板１０の上面１０ａに効率良く伝えることができるため、第１基板１０の上面１０ａにおける温度のばらつきを低減することができる。その結果、配線１６の発熱量を制御して対象物Ｗにおける温度ばらつきを低減し、その温度をより狭い範囲内に保つことができる。特に、電流が交流電流の場合には、表皮効果により、配線１６の下部は、第１基板１０に接合される配線１６の上部よりも温度が高くなりやすいため、より効果が大きいと考えられる。
【００３６】
図４は、本実施形態による加熱用部材の変形例を示す図であり、図４の（ａ），（ｂ）は、加熱用部材２の図３（ａ），（ｂ）に対応する図である。図４（ｂ）は、図４（ａ）のＣ部の拡大断面図である。この変形例の加熱用部材３２は、加熱用部材２とは異なり、凹部２２が第１基板１０の下面１０ｂのみに形成され、配線１６は、この凹部２２の内部に位置している。そして、配線１６と第２基板１２の上面１２ａとの間には、少なくとも第２の接合層２４ｂの厚み分の距離を有する空間２６が形成される。また、配線１６の厚みを凹部２の深さよりも小さくして、配線１６と第２基板１２の上面１２ａとの間の空間２６をより大きくしてもよい。この構成によれば、配線１６によって生じた熱が、より効率よく第１基板１０に伝わるので、第１基板１０の上面１０ａにおける温度のばらつきを低減することができ、その結果、配線１６の発熱量を制御して対象物Ｗの温度をより狭い範囲内に保つことができる。
【００３７】
また、図５は、本実施形態による加熱用部材の変形例を示す図であり、図５（ａ），（ｂ）は、加熱用部材２の図３（ａ），（ｂ）に対応する図である。図５（ｂ）は、（ａ）のＤ部の拡大断面図である。この変形例の加熱用部材４２は、加熱用部材２とは異なり、凹部２２が第２基板１２の上面１２ａにのみに形成され、配線１６が、この凹部２２の内部に位置している。この構成によれば、第２基板１２の上面１２ａに凹部２２を形成することにより、第１基板１０の厚みを薄くすることができるため、配線１６によって生じた熱を第１基板１０に効率よく伝えることができる。よって、第１基板１０に上面１０ａにおける温度のばらつきを低減することができ、その結果、配線１６の発熱量を制御して対象物Ｗの温度をより狭い範囲内に保つことができる。
【００３８】
なお、第１基板１０に凹部２が形成されていないため、第１基板１０の厚みを薄くしたとしても、第１基板１０の弾性変形が抑制される。
【００３９】
なお、図３および図５のように、第２の基板１２に凹部が設けられ、配線１６と凹部２２の底面との間により大きな空間２６が形成されていると、配線１６から発生する熱が第２基板１２へ伝わることをより効果的に抑制することができるため、より好ましい。
【００４０】
また、図３、図４および図５に示すように、配線１６は、凹部２２の内表面を構成する
表面であって、第１基板１０の下面１０ｂ以外の表面から離間していることが好ましい。特に、第２基板１２に凹部が形成されている場合は、その凹部の側壁面から離間していることが好ましい。これにより、配線１６から発生する熱が第２基板１２へ伝わることをさらに抑制することができる。その結果、配線１６の発熱量と第１基板１０の上面１０ａの温度との間にさらに強い相関関係が生じ、配線１６の発熱量を制御することにより、対象物Ｗの温度をさらに狭い範囲内に保つことが容易となる。
【００４１】
また、配線１６と第２基板１２の上面１２ａとの間に形成された空間２６の内部は、真空または減圧されていることが好ましい。これにより、配線１６で発生する熱が第２基板１２に特に伝わり難くなるので、その熱が第１基板１０に特に効率的に伝えられることが可能になる。その結果、対象物Ｗの温度をより狭い範囲内にすることができる。
【００４２】
なお、配線１６と第２基板１２の上面１２ａとの間に形成される空間２６の内部を、真空または減圧するためには、第１基板１０と第２基板１２を接合した後に、ネジ穴１８ａにネジ１８をロー付け等により固定する工程を、真空中で行うとよい。
【００４３】
次に、加熱用部材２の製造方法について、第１基板１０および第２基板１２が炭化珪素を主成分とするセラミック焼結体からなる場合を例に説明する。なお、図６（ａ）−（ｇ）は、図３の加熱用部材２の製造方法を説明するための断面図である。
【００４４】
（ａ）第１基板の準備工程
炭化珪素焼結体からなる円板形状の第１基板１０を準備する。貫通孔２０（図示せず）は予め形成しておく。
【００４５】
（ｂ)凹部２２の形成工程
第１基板１０の一方の主面（下面１０ｂ）に凹部２２ａを形成する。凹部２２ａは、例えば図２（ａ）、（ｂ）のように、蛇行した凹状の溝である。
【００４６】
（ｃ）接合層２４ａの形成工程
凹部２２ａの少なくとも底面に、加熱により第１の接合層２４ａとなる、生のガラスペーストを塗布する。ガラスペーストは、ガラス粒子、有機バインダ、および分散液からなる。ガラス粒子の主成分は、硼珪酸ガラスなどが選択される。次に、加熱によりガラスペーストを溶融させ、第１基板１０の下面１０ｂに接合された第１の接合層２４ａを得る。
【００４７】
（ｄ）配線層１６の形成工程
第１の接合層２４ａ上に、加熱により第１の配線層１６ａとなるペーストを塗布する。第１の配線層１６ａ用のペーストとしては、モリブデンおよびマンガンを含むペーストが選択される。一方、第２の配線層１６ｂとしてモリブデン板を準備する。モリブデン板は、凹部２２ａに沿って蛇行した形状を有している。第１の接合層２４ａ上に第１の配線層１６ａ用のペーストを塗布後、第２の配線層１６ｂとなるモリブデン板を第１の配線層１６ａ上に配置し、（ｃ）工程の加熱温度よりも低い温度で加熱する。これにより、第１の配線層１６ａを溶融させて、第1の接合層２４ａと第１の配線層１６ａとを接合するとと
もに、第１の配線層１６ａと第２の配線層１６ｂとを接合する。
【００４８】
（ｅ）第２の配線層１６ｂの研磨工程
この工程は、必ずしも必要ではない。この工程の目的は、第２の配線層１６ｂの厚みを一定にすることにより、第１基板１０の上面１０ａ側（対象物Ｗ側）全体に渡って発熱量をさらに高い精度で一定にするためである。発熱量が一定であれば、対象物Ｗの全体にわたって、温度範囲をより一定に保つことができる。第２の配線層１６ｂの研磨は、砥石などの加工用工具５０を用いて行われる。
【００４９】
（ｆ）第２基板１２を有する部材の準備工程
この工程は、上記（ａ）−（ｅ）とは別個に予め行っても良い。円板形状の第２基板を準備する。貫通孔２０は予め形成しておく。金属ネジ１８を嵌めるためのネジ穴１８ａも予め形成しておく。次に、第２基板の上面１２ａを加工して凹部２２ｂを形成する。凹部２２ｂは、第２の配線層１６ｂに対向するように形成される。また、第２の基板１２の上面１２ａにおける凹部２２ｂ以外の領域に、加熱によって第２の接合層２４ｂとなるガラスペーストを塗布する。
【００５０】
（ｇ）第１基板１０と第２基板１２の接合
第１基板１０の下面１０ｂと第２基板１２の上面１２ａとを、第２の接合層２４ｂとなるガラスペーストを介して貼り合わせる。その後、加熱してガラスペーストを溶融させ、第１基板１０と第２基板１２とを接合する。加熱温度は、工程（ｄ），（ｆ）よりも低い温度とする。なお、図６（ｇ）は、第１基板１０と第２基板１２とを張り合わせる前の状態を示している。以上の工程により、加熱用部材２が製造される。
【００５１】
この加熱用部材２を用いて加熱装置１を作製することができる。この場合、第２基板１２に形成した、金属ネジ１８を嵌め込むための２つのネジ穴１８ａに金属製のネジ１８をそれぞれはめ込む。２つのネジ１８は、導線３を介して電源４の各端子に電気的に接続することができる。このとき、２つのネジ１８間に電圧を印加して、配線１６に直流電流または交流電流を流すことができる。また、支持台６と断熱板５、断熱板５と加熱用部材２をそれぞれ固定する。この加熱装置１の上面に対象物Ｗを載置し、貫通孔２０を介して吸引すれば、対象物Ｗは加熱用部材２の上面に吸着される。
【００５２】
本発明の一実施形態に係る加熱用部材およびその製造方法、並びに加熱装置は、上記に示した実施形態に限定されない。
【実施例】
【００５３】
（実施例）
直径３００ｍｍ、厚みが１５ｍｍの炭化珪素焼結体の板を複数個準備し、第１基板１０および第２基板１２を作製するための基材とした。実施形態に記載した工程（ａ）−（ｇ）により、図３に示す加熱用部材２を作製した。凹部２２ａ，２２ｂの幅はそれぞれ５ｍｍ、深さはそれぞれ２ｍｍとした。第２の配線層１６ｂとして準備したモリブデン板の厚みは０．２ｍｍとした。配線１６と第２基板１２との間（空間２６）の間隔は０．８ｍｍとした。
【００５４】
加熱装置１の上面（第１基板１０の上面１０ａ）全体の温度バラツキ（温度差）を、温度計測器を用いて測定した。周囲の温度は２５℃で一定とし、無風状態とした。
【００５５】
電源２より実効値２００Ｖの交流電圧を印加し、温度コントローラ（不図示）を用いて、対象物Ｗの温度が３００℃になるように制御した。
【００５６】
その結果、第１基板１０の上面１０ａの温度は、全体として２９７〜３０３℃の範囲内で制御することができた。すなわち、第１基板１０の上面１０ａにおける温度ばらつきを比較的小さくすることができた。
【００５７】
（参考例）
第２基板１２に凹部２２ｂを設けない、又は凹部２２ｂの深さを小さくするなどして、空間２６を設けずに、配線１６と第２基板１２とを接触させた以外は、上記実施例と同様にして、加熱用部材を作製し、実施例と同様に評価した。その結果、対象物を載せる第１基
板１０の上面１０ａの温度は、２９５〜３０５℃の範囲内でしか制御できず、温度ばらつきは大きくなった。
【符号の説明】
【００５８】
１：加熱装置
２，３２，４２：加熱用部材
３：導線
４：電源
５：断熱板
６：支持台
Ｗ：対象物
１０：第１基板
１０ａ：第１基板の上面
１０ｂ：第１基板の下面
１２：第２基板
１２ａ：第２基板の上面
１２ｂ：第２基板の下面
１６：配線
１６ａ：第１の配線層
１６ｂ：第２の配線層
１８：ネジ
１８ａ：ネジ穴
２０：貫通孔
２２，２２ａ，２２ｂ：凹部
２４ａ，２４ｂ：接合層
２６：空間
５０：加工用工具
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加熱用部材およびこれを用いた加熱装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体のフォトリソグラフィ（Ｐｈｏｔｏｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ）工程において、ウェハに感光剤を塗布し、現像を行うため、コータ／デベロッパ（ｃｏａｔｅｒ／ｄｅｖｅｌｏｐｅｒ）が用いられている。コータ／デベロッパは、ウェハの温度をできるだけ一定に保つために必要な装置である。温度を一定にするために用いられる装置としては、例えばセラミックヒータが知られている。
【０００３】
近年のウェハに形成される配線の微細化に伴い、ウェハ上での温度の差をできるだけ小さくすることができるセラミックヒータが要求されている。つまり、ウェハ全体の温度をできるだけ狭い範囲内に保つことができるセラミックヒータが要求されている。
【０００４】
特許文献１には、ガラスで接合された２つの窒化アルミニウム（ＡｌＮ）基板と、この基板の間に埋め込んだ炭化珪素（ＳｉＣ）焼結体からなるスパイラル状のヒータエレメントと、一方の基板の上部に形成された電極板と、さらに上部の被覆上部板と、からなるセラミックスヒータが記載されている。ヒータエレメントは、ＡｌＮ基板に形成された凹溝全体に形成されている。さらに、ヒータエレメントは、ヒータエレメントが形成された一方のＡｌＮ基板と、ガラス層とで挟持されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−２７７２３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１に記載されたセラミックヒータを用いて、ウェハなどの対象物を支持しても、対象物の主面（上面）全体における温度のばらつきが大きく、その主面を狭い温度範囲に保つことができないという問題があった。
【０００７】
この原因は、次のように考えられる。特許文献１のセラミックヒータは、ヒータエレメントで発生した熱が対象物の方向だけでなくその反対方向にも多く多く伝わってしまう構造である。このため、ヒータエレメントで発熱させた熱が、対象物が載置される基板の表面に効率良く伝わらず、結果として、その基板表面における温度のばらつきが大きくなってしまう。よって、その基板表面に載置された対象物の主面全体における温度のばらつきも大きくなり、その温度を所望の範囲内に保つことができない。
【０００８】
このような問題に鑑み、本発明は、対象物を載置する表面内の温度ばらつきを低減することができる加熱用部材およびこれを用いた加熱装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一態様に係る加熱用部材によれば、対象物を加熱する加熱用部材であって、上面に前記対象物が載置される第１基板と、該第１基板の下面に対向するように設けられた第２基板と、前記第１基板と前記第２基板との間に設けられた配線とを有し、前記第１基板の下面および該下面に対向する前記第２基板の上面の少なくとも一方は凹部を有し、前記配線は、少なくとも一部が前記凹部内に位置するように前記第１基板の下面に接合され
、前記配線と前記第２基板の上面との間に空間が形成されている。
【００１０】
本発明の一態様に係る加熱装置によれば、前記加熱用部材と、前記加熱用部材の前記配線に電気的に接続された複数の導線と、前記複数の導線間に電圧を印加するための電源とを有する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の一態様に係る加熱用部材によれば、対象物を載置する表面内の温度ばらつきを低減することができる。
【００１２】
本発明の一態様に係る加熱装置によれば、加熱する対象物の表面における温度ばらつきを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態に係る加熱用部材を用いた加熱装置を模式的に示した斜視図である。
【図２】（ａ）は本発明の一実施形態に係る加熱用部材の上面図、（ｂ）は底面図である。
【図３】（ａ）は本発明の一実施形態に係る加熱用部材の断面図、（ｂ）は（ａ）の部分拡大断面図である。
【図４】（ａ）は本発明の一実施形態に係る加熱用部材の変形例を示す断面図、（ｂ）は（ａ）の部分拡大断面図である。
【図５】（ａ）は本発明の一実施形態に係る加熱用部材の変形例を示す断面図、（ｂ）は（ａ）の部分拡大断面図である。
【図６】（ａ）−（ｇ）は、本発明の一実施形態に係る加熱用部材の製造方法を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００１５】
本発明の一実施形態に係る加熱用部材は、例えば、図１に例示した加熱装置用の部材として用いることができる。加熱装置１は、加熱用部材２と、加熱用部材２の配線（後述する）に電気的に接続された複数の導線３と、複数の導線３間に電圧を印加するための電源４とを有している。また、加熱装置１は、加熱用部材２を載置する断熱板５と、加熱用部材２および断熱板５を支持する支持台６とを有している。加熱用部材２は、その上面に半導体ウェハなどの対象物Ｗが載置され、対象物Ｗを加熱する。
【００１６】
加熱用部材２の下には断熱板５が設けられ、加熱用部材２の下方へ熱が伝わり難い構造となっている。断熱板５の材質は、例えばアルミナ質焼結体などからなる。
【００１７】
断熱板５の下には、支持台６が設けられている。支持台６は、さらに不図示の容器（チャンバ）の内側と接触している場合がある。支持台６の材質は例えば金属からなる。支持台６の内部には、冷却水を通すための流路が形成され、容器が加熱されないような構造となっている。
【００１８】
加熱用部材２は、第１基板１０と、第２基板１２と、第１基板１０と第２基板１２との間に設けられた配線１６とを有している。本実施の形態による加熱用部材２では、第１基板１０の上面１０ａが加熱用部材２の上面を構成し、第２基板１２の下面１２ｂが加熱用部材２の底面を構成している。配線１６は、加熱用部材２の内部、具体的には、第１基板１０の下面１０ｂと第２基板１２の上面１２ａとの間に位置し、例えば図２において点線
で示すように、蛇行した形状をしている。
【００１９】
配線１６の両端部には、電源４の端子から延びた導線３がそれぞれ接続される。導線３は、電源４から支持台６に設けられた貫通孔を介して加熱用部材２まで延びている。加熱用部材２の底面には、導線３を配線１６に電気的に接続するための金属製の複数のネジ１８が係合されている。導線３によってネジ１８の間に電圧が印加され、その結果、配線１６の両端部の間に電圧が印加されると、配線１６に電流が流れて電気エネルギーの一部が熱エネルギーに変わり、配線１６が発熱する。そして、この熱が、対象物Ｗに伝わる。なお、配線１６に流れる電流は、直流電流および交流電流のいずれであってもよい。
【００２０】
また、加熱用部材２には、複数の貫通孔２０が設けられている。これらの貫通孔２０は、第１基板１０および第２基板１２を貫通している。貫通孔２０は、例えば、支持台６が真空吸着装置である場合に排気に利用され、対象物Ｗを加熱用部材２の上面に吸着させる機能がある。貫通孔２０は、図２において３個であるが、これに限られず、対象物Wを吸
着可能であれば１個以上の任意の個数であってよい。
【００２１】
図３（ａ）は、図２のＡ−Ａ１線における断面図、図３（ｂ）は、（ａ）の部分Ｂの拡大断面図である。対象物Ｗは、第１基板１０の上面１０ａに載置される。第２基板１２は、その上面１２ａが第１基板１０の下面１０ｂに対向するように設けられている。第１基板１０の下面１０ｂと第２基板の上面１２ａとの間には、配線１６が設けられている。配線１６は、第１の配線層１６ａと第２の配線層１６ｂとにより構成されている。
【００２２】
第１基板１０の下面１０ｂには凹部２２ａが形成され、第２基板１２の上面１２ａには凹部２２ｂが形成されている。各凹部２２ａ，２２ｂの内部には、配線１６の一部がそれぞれ位置している。第１の配線層１６ａは、凹部２２ａの内部において第１基板１０の下面１０ｂに、接合層（以下、「第１の接合層」ともいう。）２４ａを介して接合されている。また、第２の配線層１６ｂと第２基板１２の上面１２ａとは離間しており、配線１６と第２基板１２の上面１２ａとの間には空間２６が形成されている。
【００２３】
第１の基板１０の下面１０ｂと第２基板１２の上面１２ａは、凹部２２ａ，２２ｂが形成されている領域以外の領域において、接合層（以下、「第２の接合層」ともいう。）２４ｂを介して接合されている。
【００２４】
第１基板１０および第２基板１２は、セラミック焼結体からなることが好ましい。セラミック焼結体の主成分は、炭化珪素、窒化アルミニウム、酸化アルミニウム、窒化珪素、サイアロンのうち少なくとも１種からなることが好ましい。
【００２５】
第１基板１０および第２基板１２は、ともに炭化珪素が主成分であることがさらに好ましい。炭化珪素は熱伝導率が高く、加熱用部材２として必要な耐熱応力性にも優れているからである。
【００２６】
第１基板１０および第２基板１２の少なくとも一方が炭化珪素を主成分とするセラミック焼結体からなり、この炭化珪素を主成分とするセラミック焼結体の体積固有抵抗が概ね１０８Ω・ｃｍ以下、すなわち半導電性または導電性を有する場合には、電気的に絶縁する目的で、セラミック焼結体と配線１６（第１の配線層１６ａ）との間に絶縁層を形成する必要がある。この場合、接合層２４ａは上記絶縁層を含んでいてもよい。なお、接合層２４ａが上記絶縁層を兼ねていると、接合層２４aの厚みを薄くすることができるため、
配線１６において生じた熱を対象物Ｗに効率良く伝えることができ、より好ましい。
【００２７】
また、第２の配線層１６ｂは、第１の配線層１６ａよりも厚み（第１および第２の配線
層１６ａ，１６ｂの積層方向における距離）が厚いことが好ましい。そして、その場合、配線１６の主たる部分である第２の配線層１６ｂは、金属からなることが好ましい。例えば、第２の配線層１６ｂとして、Ｍｏから成る金属板（以下、「Ｍｏ板」、「モリブデン板」ともいう。）を選択することができる。第２の配線層１６ｂは、第１の配線層１６ａおよび第１の接合層２４ａを介して、第１基板１０に強固に接合されている。
【００２８】
第１の配線層１６ａは、第１の接合層２４ａと第２の配線層１６ｂとを接合している。第１の配線層１６ａの材質としては、モリブデンとマンガンを含む導体が好ましい。第１の配線層１６ｂにモリブデンが含まれ、第２の配線層１６ｂがＭｏ板からなる場合、第１の配線層１６ａに含まれるモリブデンが第２の配線層１６ｂのＭｏ板と結合して、第１および第２の配線層１６ａ，１６ｂが強固に接合されると考えられる。また、この場合、第１の基板１０がセラミックスを含む場合は、第１の接合層２４ａは必ずしも必要ではない。すなわち、第１の配線層１６ａがモリブデンとマンガンを含む導体からなり、第１の基板１０がセラミックスを含む場合は、第１の配線層１６ａと第１の基板１０とを直接接合することができる。
【００２９】
なお、本実施の形態による加熱用部材２において、配線１６は、２つの配線層１６ａ、１６ｂからなる場合について説明したが、配線１６は、単一の配線層、例えば第１の配線層１６ａのみから構成されてもよい。その場合、第１の配線層１６ａ（配線１６）および第１の接合層２４ａにそれぞれガラス成分を含有させることにより、配線１６と第１の接合層２４ａとを強固に接合することができる。その場合、配線１６は合金、例えばＰｔ−Ａｕ合金などにガラス成分を含有させた発熱抵抗体からなってもよい。
【００３０】
なお、第１の配線層１６ａの材質をモリブデンとマンガンを含む導体とし、第２の配線層１６ｂをモリブデン板とすれば、第１の配線層１６ａおよび第２の配線層１６ｂにガラス成分を添加しなくても、第１の配線層１６ａと第２の配線層１６ｂとを接合することができる。また、第１の配線層１６ａの材質をモリブデンとマンガンを含む導体とし、第１の接合層２４ａがガラスからなる（後述する）場合には、第１の配線層１６ａにガラス成分を添加しなくても、第１の配線層１６ａと第１の接合層２４ａとを接合することができる。これらの場合、ガラス成分による配線１６の抵抗値の低下を抑制することができるとともに、配線１６の発熱効率を良好に保持することができる。
【００３１】
また、第１の接合層２４ａおよび第２の接合層２４ｂは、それぞれガラスからなることが好ましい。このガラスは、珪素（Ｓｉ）、イットリウム（Ｙ）、およびアルミニウム（Ａｌ）の３元素を含み、各元素をＳｉＯ２、Ｙ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３換算で合計９０質量％以上含むことが好ましい。なお、第１の接合層２４ａと第２の接合層２４ｂが接する場合には、互いに固溶または拡散した部分が両者の間に存在してもよい。
【００３２】
第１基板１０と配線１６とを接合する第１の接合層２４ａは、絶縁性を有することが好ましい。第１基板１０と配線１６が絶縁性を有する第１の接合層２４ａによって接合されていれば、第１基板１０が半導電性または導電性のセラミックスからなる場合でも、第１基板１０と配線１６とを電気的に絶縁することができる。例えば、第１基板１０が比較的熱伝導率が高く耐熱応力性にも優れた炭化珪素からなる場合でも、第１基板１０と配線１６を電気的に絶縁することができる。なお、第１基板１０の体積固有抵抗が１０８Ω・ｃｍ以下の場合は、第１の接合層２４ａは絶縁性を有していることが好ましい。
【００３３】
また、第１基板１０と第２基板１２とを接合する第２の接合層２４ｂは、絶縁性を有することが好ましい。第２の接合層２４ｂが絶縁性を有していれば、第１基板１０および第２基板１２が半導電性または導電性のセラミックスからなる場合でも、第１基板１０と第２基板１２とを電気的に絶縁することができる。例えば、第１基板１０および第２基板１
２が比較的熱伝導率が高く耐熱応力性にも優れた炭化珪素からなる場合でも、第１基板１０と第２基板１２とを電気的に絶縁することができる。
【００３４】
また、第２の接合層２４ｂは、第１の接合層２４ａよりも熱伝導率が低いことが好ましい。第１基板１０と第２基板１２が第１の接合層２４ａよりも熱伝導率が低い第２の接合層２４ｂにより接合されていれば、配線１６で発生した熱が第１基板１０により伝わりやすくなり、該熱が第２基板１２に伝わることを抑制することができる。このため、配線１６で発生した熱を対象物Ｗへより効率よく伝えて、対象物Ｗの温度範囲をより狭い範囲内にすることができる。
【００３５】
本実施の形態による加熱用部材２は、配線１６と第２基板１２の上面１２ａとが離間しているため、配線１６において発生した熱が第２基板１２に伝わることを抑制でき、結果として、配線１６において発生した熱を第１基板１０に選択的に伝えることができる。これにより、配線１６において生じた熱を、対象物Ｗが載置される第１基板１０の上面１０ａに効率良く伝えることができるため、第１基板１０の上面１０ａにおける温度のばらつきを低減することができる。その結果、配線１６の発熱量を制御して対象物Ｗにおける温度ばらつきを低減し、その温度をより狭い範囲内に保つことができる。特に、電流が交流電流の場合には、表皮効果により、配線１６の下部は、第１基板１０に接合される配線１６の上部よりも温度が高くなりやすいため、より効果が大きいと考えられる。
【００３６】
図４は、本実施形態による加熱用部材の変形例を示す図であり、図４の（ａ），（ｂ）は、加熱用部材２の図３（ａ），（ｂ）に対応する図である。図４（ｂ）は、図４（ａ）のＣ部の拡大断面図である。この変形例の加熱用部材３２は、加熱用部材２とは異なり、凹部２２が第１基板１０の下面１０ｂのみに形成され、配線１６は、この凹部２２の内部に位置している。そして、配線１６と第２基板１２の上面１２ａとの間には、少なくとも第２の接合層２４ｂの厚み分の距離を有する空間２６が形成される。また、配線１６の厚みを凹部２の深さよりも小さくして、配線１６と第２基板１２の上面１２ａとの間の空間２６をより大きくしてもよい。この構成によれば、配線１６によって生じた熱が、より効率よく第１基板１０に伝わるので、第１基板１０の上面１０ａにおける温度のばらつきを低減することができ、その結果、配線１６の発熱量を制御して対象物Ｗの温度をより狭い範囲内に保つことができる。
【００３７】
また、図５は、本実施形態による加熱用部材の変形例を示す図であり、図５（ａ），（ｂ）は、加熱用部材２の図３（ａ），（ｂ）に対応する図である。図５（ｂ）は、（ａ）のＤ部の拡大断面図である。この変形例の加熱用部材４２は、加熱用部材２とは異なり、凹部２２が第２基板１２の上面１２ａにのみに形成され、配線１６が、この凹部２２の内部に位置している。この構成によれば、第２基板１２の上面１２ａに凹部２２を形成することにより、第１基板１０の厚みを薄くすることができるため、配線１６によって生じた熱を第１基板１０に効率よく伝えることができる。よって、第１基板１０に上面１０ａにおける温度のばらつきを低減することができ、その結果、配線１６の発熱量を制御して対象物Ｗの温度をより狭い範囲内に保つことができる。
【００３８】
なお、第１基板１０に凹部２が形成されていないため、第１基板１０の厚みを薄くしたとしても、第１基板１０の弾性変形が抑制される。
【００３９】
なお、図３および図５のように、第２の基板１２に凹部が設けられ、配線１６と凹部２２の底面との間により大きな空間２６が形成されていると、配線１６から発生する熱が第２基板１２へ伝わることをより効果的に抑制することができるため、より好ましい。
【００４０】
また、図３、図４および図５に示すように、配線１６は、凹部２２の内表面を構成する
表面であって、第１基板１０の下面１０ｂ以外の表面から離間していることが好ましい。特に、第２基板１２に凹部が形成されている場合は、その凹部の側壁面から離間していることが好ましい。これにより、配線１６から発生する熱が第２基板１２へ伝わることをさらに抑制することができる。その結果、配線１６の発熱量と第１基板１０の上面１０ａの温度との間にさらに強い相関関係が生じ、配線１６の発熱量を制御することにより、対象物Ｗの温度をさらに狭い範囲内に保つことが容易となる。
【００４１】
また、配線１６と第２基板１２の上面１２ａとの間に形成された空間２６の内部は、真空または減圧されていることが好ましい。これにより、配線１６で発生する熱が第２基板１２に特に伝わり難くなるので、その熱が第１基板１０に特に効率的に伝えられることが可能になる。その結果、対象物Ｗの温度をより狭い範囲内にすることができる。
【００４２】
なお、配線１６と第２基板１２の上面１２ａとの間に形成される空間２６の内部を、真空または減圧するためには、第１基板１０と第２基板１２を接合した後に、ネジ穴１８ａにネジ１８をロー付け等により固定する工程を、真空中で行うとよい。
【００４３】
次に、加熱用部材２の製造方法について、第１基板１０および第２基板１２が炭化珪素を主成分とするセラミック焼結体からなる場合を例に説明する。なお、図６（ａ）−（ｇ）は、図３の加熱用部材２の製造方法を説明するための断面図である。
【００４４】
（ａ）第１基板の準備工程
炭化珪素焼結体からなる円板形状の第１基板１０を準備する。貫通孔２０（図示せず）は予め形成しておく。
【００４５】
（ｂ)凹部２２の形成工程
第１基板１０の一方の主面（下面１０ｂ）に凹部２２ａを形成する。凹部２２ａは、例えば図２（ａ）、（ｂ）のように、蛇行した凹状の溝である。
【００４６】
（ｃ）接合層２４ａの形成工程
凹部２２ａの少なくとも底面に、加熱により第１の接合層２４ａとなる、生のガラスペーストを塗布する。ガラスペーストは、ガラス粒子、有機バインダ、および分散液からなる。ガラス粒子の主成分は、硼珪酸ガラスなどが選択される。次に、加熱によりガラスペーストを溶融させ、第１基板１０の下面１０ｂに接合された第１の接合層２４ａを得る。
【００４７】
（ｄ）配線層１６の形成工程
第１の接合層２４ａ上に、加熱により第１の配線層１６ａとなるペーストを塗布する。第１の配線層１６ａ用のペーストとしては、モリブデンおよびマンガンを含むペーストが選択される。一方、第２の配線層１６ｂとしてモリブデン板を準備する。モリブデン板は、凹部２２ａに沿って蛇行した形状を有している。第１の接合層２４ａ上に第１の配線層１６ａ用のペーストを塗布後、第２の配線層１６ｂとなるモリブデン板を第１の配線層１６ａ上に配置し、（ｃ）工程の加熱温度よりも低い温度で加熱する。これにより、第１の配線層１６ａを溶融させて、第1の接合層２４ａと第１の配線層１６ａとを接合するとと
もに、第１の配線層１６ａと第２の配線層１６ｂとを接合する。
【００４８】
（ｅ）第２の配線層１６ｂの研磨工程
この工程は、必ずしも必要ではない。この工程の目的は、第２の配線層１６ｂの厚みを一定にすることにより、第１基板１０の上面１０ａ側（対象物Ｗ側）全体に渡って発熱量をさらに高い精度で一定にするためである。発熱量が一定であれば、対象物Ｗの全体にわたって、温度範囲をより一定に保つことができる。第２の配線層１６ｂの研磨は、砥石などの加工用工具５０を用いて行われる。
【００４９】
（ｆ）第２基板１２を有する部材の準備工程
この工程は、上記（ａ）−（ｅ）とは別個に予め行っても良い。円板形状の第２基板を準備する。貫通孔２０は予め形成しておく。金属ネジ１８を嵌めるためのネジ穴１８ａも予め形成しておく。次に、第２基板の上面１２ａを加工して凹部２２ｂを形成する。凹部２２ｂは、第２の配線層１６ｂに対向するように形成される。また、第２の基板１２の上面１２ａにおける凹部２２ｂ以外の領域に、加熱によって第２の接合層２４ｂとなるガラスペーストを塗布する。
【００５０】
（ｇ）第１基板１０と第２基板１２の接合
第１基板１０の下面１０ｂと第２基板１２の上面１２ａとを、第２の接合層２４ｂとなるガラスペーストを介して貼り合わせる。その後、加熱してガラスペーストを溶融させ、第１基板１０と第２基板１２とを接合する。加熱温度は、工程（ｄ），（ｆ）よりも低い温度とする。なお、図６（ｇ）は、第１基板１０と第２基板１２とを張り合わせる前の状態を示している。以上の工程により、加熱用部材２が製造される。
【００５１】
この加熱用部材２を用いて加熱装置１を作製することができる。この場合、第２基板１２に形成した、金属ネジ１８を嵌め込むための２つのネジ穴１８ａに金属製のネジ１８をそれぞれはめ込む。２つのネジ１８は、導線３を介して電源４の各端子に電気的に接続することができる。このとき、２つのネジ１８間に電圧を印加して、配線１６に直流電流または交流電流を流すことができる。また、支持台６と断熱板５、断熱板５と加熱用部材２をそれぞれ固定する。この加熱装置１の上面に対象物Ｗを載置し、貫通孔２０を介して吸引すれば、対象物Ｗは加熱用部材２の上面に吸着される。
【００５２】
本発明の一実施形態に係る加熱用部材およびその製造方法、並びに加熱装置は、上記に示した実施形態に限定されない。
【実施例】
【００５３】
（実施例）
直径３００ｍｍ、厚みが１５ｍｍの炭化珪素焼結体の板を複数個準備し、第１基板１０および第２基板１２を作製するための基材とした。実施形態に記載した工程（ａ）−（ｇ）により、図３に示す加熱用部材２を作製した。凹部２２ａ，２２ｂの幅はそれぞれ５ｍｍ、深さはそれぞれ２ｍｍとした。第２の配線層１６ｂとして準備したモリブデン板の厚みは０．２ｍｍとした。配線１６と第２基板１２との間（空間２６）の間隔は０．８ｍｍとした。
【００５４】
加熱装置１の上面（第１基板１０の上面１０ａ）全体の温度バラツキ（温度差）を、温度計測器を用いて測定した。周囲の温度は２５℃で一定とし、無風状態とした。
【００５５】
電源２より実効値２００Ｖの交流電圧を印加し、温度コントローラ（不図示）を用いて、対象物Ｗの温度が３００℃になるように制御した。
【００５６】
その結果、第１基板１０の上面１０ａの温度は、全体として２９７〜３０３℃の範囲内で制御することができた。すなわち、第１基板１０の上面１０ａにおける温度ばらつきを比較的小さくすることができた。
【００５７】
（参考例）
第２基板１２に凹部２２ｂを設けない、又は凹部２２ｂの深さを小さくするなどして、空間２６を設けずに、配線１６と第２基板１２とを接触させた以外は、上記実施例と同様にして、加熱用部材を作製し、実施例と同様に評価した。その結果、対象物を載せる第１基
板１０の上面１０ａの温度は、２９５〜３０５℃の範囲内でしか制御できず、温度ばらつきは大きくなった。
【符号の説明】
【００５８】
１：加熱装置
２，３２，４２：加熱用部材
３：導線
４：電源
５：断熱板
６：支持台
Ｗ：対象物
１０：第１基板
１０ａ：第１基板の上面
１０ｂ：第１基板の下面
１２：第２基板
１２ａ：第２基板の上面
１２ｂ：第２基板の下面
１６：配線
１６ａ：第１の配線層
１６ｂ：第２の配線層
１８：ネジ
１８ａ：ネジ穴
２０：貫通孔
２２，２２ａ，２２ｂ：凹部
２４ａ，２４ｂ：接合層
２６：空間
５０：加工用工具
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象物を加熱する加熱用部材であって、上面に前記対象物が載置される第１基板と、該第１基板の下面に対向するように設けられた第２基板と、前記第１基板と前記第２基板との間に設けられた配線とを有し、
前記第１基板の下面および該下面に対向する前記第２基板の上面の少なくとも一方は凹部を有し、
前記配線は、少なくとも一部が前記凹部内に位置するように前記第１基板の下面に接合され、前記配線と前記第２基板の上面との間に空間が形成されている加熱用部材。
【請求項２】
前記第１基板の厚みが前記第２基板よりも小さいことを特徴とする請求項１に記載の加熱用部材。
【請求項３】
前記配線は、絶縁性を有する第１の接合層を介して前記第１基板の下面に接合され、前記第１基板と前記第２基板は、前記第１の接合層よりも熱伝導率が低い第２の接合層を介して互いに接合されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の加熱用部材。
【請求項４】
前記配線は、前記第１基板側に位置する第１配線層と、前記第２基板側に位置する第２配線層とを有し、前記第１配線層がモリブデンとマンガンを含有し、前記第２配線層がモリブデンからなることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の加熱用部材。
【請求項５】
前記配線は、前記第１基板の下面以外の前記凹部の内表面を構成する表面から離間していることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の加熱用部材。
【請求項６】
前記配線層と前記第２基板の上面との間に形成された空間の内部は、真空または減圧されていることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の加熱用部材。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれかに記載の加熱用部材と、
前記加熱用部材の前記配線に電気的に接続された複数の導線と、
前記複数の導線間に電圧を印加するための電源と
を有することを特徴とする加熱装置。
【請求項１】
対象物を加熱する加熱用部材であって、上面に前記対象物が載置される第１基板と、該第１基板の下面に対向するように設けられた第２基板と、前記第１基板と前記第２基板との間に設けられた配線とを有し、
前記第１基板の下面および該下面に対向する前記第２基板の上面の少なくとも一方は凹部を有し、
前記配線は、少なくとも一部が前記凹部内に位置するように前記第１基板の下面に接合され、前記配線と前記第２基板の上面との間に空間が形成されている加熱用部材。
【請求項２】
前記第１基板の厚みが前記第２基板よりも小さいことを特徴とする請求項１に記載の加熱用部材。
【請求項３】
前記配線は、絶縁性を有する第１の接合層を介して前記第１基板の下面に接合され、前記第１基板と前記第２基板は、前記第１の接合層よりも熱伝導率が低い第２の接合層を介して互いに接合されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の加熱用部材。
【請求項４】
前記配線は、前記第１基板側に位置する第１配線層と、前記第２基板側に位置する第２配線層とを有し、前記第１配線層がモリブデンとマンガンを含有し、前記第２配線層がモリブデンからなることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の加熱用部材。
【請求項５】
前記配線は、前記第１基板の下面以外の前記凹部の内表面を構成する表面から離間していることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の加熱用部材。
【請求項６】
前記配線層と前記第２基板の上面との間に形成された空間の内部は、真空または減圧されていることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の加熱用部材。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれかに記載の加熱用部材と、
前記加熱用部材の前記配線に電気的に接続された複数の導線と、
前記複数の導線間に電圧を印加するための電源と
を有することを特徴とする加熱装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１１−２０４４５６（Ｐ２０１１−２０４４５６Ａ）
【公開日】平成２３年１０月１３日（２０１１．１０．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−７０３８６（Ｐ２０１０−７０３８６）
【出願日】平成２２年３月２５日（２０１０．３．２５）
【出願人】（０００００６６３３）京セラ株式会社 (13,660)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１０月１３日（２０１１．１０．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月２５日（２０１０．３．２５）
【出願人】（０００００６６３３）京セラ株式会社 (13,660)
【Ｆターム（参考）】
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